LA MATERIA

AUTORES:

JAVIER ALEJANDRO FAJARDO NIÑO 7302064TATIANA GONZALEZ MANTILLA 7301981

JHON JAMES REVELO O 7302019DIEGO ALONSO HERNANDEZ VERGEL 7301704

PRESENTACION FINAL DEL TRABAJO SOBRE LA MATERIA

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

MATERIALES DE INGENIERIASANTA FE DE BOGOTA

2014

LA MATERIA

AUTORES:

JAVIER ALEJANDRO FAJARDO NIÑO: 7302064TATIANA GONZALEZ MANTILLA 7301981

JHON JAMES REVELO O. 7302019DIEGO ALONSO HERNANDEZ VERGEL 7301704

PRESENTACION FINAL DEL TRABAJO SOBRE LA MATERIA

DOCENTE:

CESAR AUGUSTO PAEZ SANCHEZ

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAPROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

MATERIALES DE INGENIERIASANTA FE DE BOGOTA

2014

CONTENIDO

pág.

INTRODUCCION 4

1. MATERIA Y SUS PROPIEDADES 5

2. QUE ES UN MATERIAL DE CONSTRUCCION EN INGENIERIA CIVIL Y COMO SE PUEDEN CLASIFICAR 11

3. QUE ES UNA EDIFICACION O UNA OBRA CIVIL Y CUALES SON SUS ETAPAS 18

4. QUE ES EL HORMIGON HIDRAULICO, COMPONENTES Y PROPORCIONES QUE DEBE TENER 23

5. QUE ES EL HORMIGON ASFALTICO, COMPONENTES YPROPORCIONES QUE DEBE TENER

6. CONCLUSIONES 29

7. BIBLIOGRAFIA 30

I

INTRODUCCIÓN

Este documento pretende dar a conocer los conceptos y principios fundamentales de los Materiales de Ingeniería, a través de la consulta e investigación en las diferentes fuentes, las cuales no brindaran los conocimientos necesarios para poder comprender la importancia de los objetos de estudio, ampliando el universo de temas para desarrollar los estudios correspondientes.

Si bien es cierto desde tiempos memorables se viene dando uso a todo tipo de materiales para la construcción. A través del tiempo y con los progresos tecnológicos que han permitido a través de la prueba y el error, ir usando y perfeccionando las técnicas para el uso de los materiales; los cuales van de la mano de una reglamentación que lo que hace es buscar garantizar la durabilidad y estabilidad de las construcciones donde se usan los materiales.

Comprender y tener en cuenta los conceptos necesarios acerca de los materiales, permite identificar con mayor precisión los aspectos importantes sobre los diferentes materiales de construcción. De esta manera el profesional de Ingeniería Civil puede asimilar toda la información relacionada sobre el tema y brindar diferentes opciones para el uso de los mismos en el desarrollo de obras de ingeniería.

Así mismo se pretende conocer la importancia de los materiales de construcción usados en los procesos de la Ingeniería civil los cuales están clasificados según sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o según la forma en que fue elaborado.

Toda construcción u obra de Ingeniería Civil, inicia con un proceso, el cual antes de iniciar con el proceso de construcción lleva varias etapas, dando inicio con la adecuada planeación, acompañado por la selección de personal idóneo, planta y equipo, herramientas y materiales necesarios para la obra.

Es por eso que a continuación daremos inicio al proceso que nos permitirá la identificación de los materiales, su composición, la calidad de los mismos, sus características y algunos aspectos de importancia para el aprendizaje y reforzamiento de los temas estudiados en el desarrollo y la práctica de los Materiales de Ingeniería.¿QUE ES LA MATERIA Y CUALES SON SUS PROPIEDADES?

LA MATERIA

La Materia se define como todo aquel elemento, objeto o sustancia que existe en el espacio y tiene una masa, está formada por moléculas y esta a su vez se

compone de la unión de muchos átomos los cuales a su vez están formados por partículas más pequeñas llamadas electrones, protones y neutrones.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Plasma-lamp_2.jpg

Si bien es cierto que básicamente llamamos materia a todo aquello que tiene masa y que ocupa un lugar en el espacio, mas este es un concepto que ha venido evolucionando en la medida que avanzan el conocimiento y la ciencia y los desarrollos de la tecnología que permite escudriñar con profundidad sobre el tema, principalmente en áreas como física cuántica y teoría de relatividad a la materia como: “cualquier tipo de entidad másica que a nivel macroscópico ocupa y curva una región del tejido espacio-tiempo y a que a nivel microscópico puede comportarse como una onda”1

Es importante resaltar que dentro de los conceptos fundamentales de la materia esta la Ley de la conservación de la materia (Lavoisier) “la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.”2

1 http://www.quees.info/que-es-la-materia.html2Antoine Lavoisier. El padre de la química moderna

Todos los objetos físicos están compuestos de materia y ésta a su vez está compuesta de la siguiente manera:

A nivel microscópico podemos encontrar las partículas llamadas átomos, que son la unidad más pequeña e indivisible.Los átomos, como se había mencionado al comienzo, están compuestos también de partículas infinitamente pequeñas llamadas electrones, Protones y Neutrones.

En el átomo, los electrones se mueven alrededor del núcleo, a distancias que pasándose a nivel macroscópico pudiéramos decir que si el núcleo fuera del tamaño de una pelota, el electrón más cercano estaría ubicado a un kilómetro de distancia, por tanto, esto quiere decir que el átomo es casi en su totalidad espacio vacío, de hecho el 99,99999% de este es espacio vacío. Según los estudiosos, si eliminamos el vacío que tenemos en nuestro cuerpo, estaríamos reducidos al tamaño de un grano de sal y la materia que hay en el universo sólo ocuparía el 5% de su volumen.

En cuanto a la materia, todos hemos estado equivocados. Lo que hemos llamado materia es energía, cuya vibración ha sido tan rebajada como para ser perceptible a los sentidos. No hay materia.”3

A nivel macroscópico se encuentra formado por moléculas que se encuentran en movimiento que cambian de dirección y velocidad y a través de esto se juntan o se separan haciendo que el estado físico de estas cambie.

ESTADOS DE LA MATERIA

SOLIDO: Tienen volumen fijo, forma propia, no se pueden comprimir y no fluyen por sí mismos debido a que sus moléculas se encuentran fuertemente entrelazadas, debido a esta propiedad es más difícil hacer cambios en su forma.

3 Cita atribuida a Albert Einstein. http://www.quees.info/que-es-la-materia.html

LIQUIDO: Tienen volumen fijo, no tienen forma propia, son muy poco compresibles y se difunden y fluyen por sí mismos debido a que las fuerzas de unión son un poco menores y hay un movimiento libre dentro del volumen que ocupan.Las moléculas tienen más movimiento pero siguen teniendo atracción entre moléculas, son sustancias que se ajustan los envases que los sostienen y las moléculas tienen gran cohesión y son poco compresibles.

GASEOSO: Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene, no tienen forma fija, son fácilmente compresibles y se difunden y tienden a mezclarse con otros gases debido a que la unión molecular es muy débil.En estado gaseoso las moléculas tienen poco a nada atracción entre sí

PLASMA: Cuando la materia está a altas temperaturas y presiones (como en el sol), se deshacen los átomos y se desprenden los electrones de su órbita, esto se convierte en un plasma o un fluido que genera fuerzas electromagnéticas.

La materia puede cambiar de estado por procesos como la fusión, la sublimación, la condensación, la solidificación entre otros.

Representación Gráfica de los estados de la materia.

http://co.tiching.com/uploads/contents/2011/09/14/43400_1315993634.jpg

PROPIEDADES DE LA MATERIA.

Son las propiedades que se modifican al cambiar la estructura molecular como por ejemplo la oxidación, combustión o la reacción química.

http://www.fullquimica.com/2010/09/propiedades-de-la-materia.html

Propiedades Generales:

Son las propiedades que presenta todo cuerpo material a nivel general sin excepción y al margen de su estado físico, se podrían clasificar de la siguiente manera:

Masa: Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la Tierra o en otro planeta.

Volumen: Es todo lo que un cuerpo ocupa en un lugar en el espacio.

Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye.

Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo; en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la porcelana.

Propiedades Específicas:

Son las propiedadesque por su peculiaridad caracterizan a cada sustancia, o elemento y esto es lo que permite su diferenciación con otra y su identificación entre los diferentes materiales.

En este grupo de propiedades podríamos clasificar las siguientes: densidad, punto de ebullición, punto de fusión, índice de refracción de luz, dureza, tenacidad, ductilidad, maleabilidad, solubilidad, reactividad, actividad óptica, energía de ionización, electronegatividad, acidez, basicidad, calor latente de fusión, calor latente de evaporización, etc.4

Las propiedades específicas pueden ser químicas o físicas dependiendo si se manifiestan con o sin alteración en su composición interna o molecular.

Propiedades Químicas

Son las propiedades que se modifican al cambiar la estructura molecular como por ejemplo la oxidación, combustión o la reacción química.

Ejemplo:

El Fe se oxida a temperatura ambiental y el Orono seoxida; el CH4 es combustible y el CCl4 no es combustible; el Sodio reacciona violentamente con el agua fría para formar Hidróxido de Sodio y el Calcio reacciona muy lentamente con el agua para formar Hidróxido de Calcio; el alcohol es inflamabley elH2Ono lo es; elácido sulfúricoquema la piel y elácido nítrico no, etc.5

4http://www.fullquimica.com/2010/09/propiedades-de-la-materia.html5http://www.fullquimica.com

http://www.fullquimica.com/2010/09/propiedades-de-la-materia.html

A través del siguiente cuadro, podremos aprender de manera muy sencilla y eficaz, las propiedades extrínsecas e intrínsecas de la materia.

Imagen: http://conociendolamateria.blogspot.com/

¿QUE ES UN MATERIAL DE CONSTRUCCION EN INGENIERIA CIVIL Y COMO SE PUEDEN CLASIFICAR?

A través de la historia, el hombre ha procurado mejorar su calidad de vida y ha usado los recursos naturales que a través del tiempo y con el uso de nuevas tecnologías lo convierte en nuevos productos los cuales son cada vez más especializados de acuerdo a la necesidad.

En el área de la construcción se emplean materias primas, que son los materiales naturales que no tienen procesos para su elaboración y los que se elaboran a

partir de ellos se llaman materiales de construcción. Lo ideal de un material de construcción es que los procesos que se realicen para su elaboración no sean muy complejos y que además consuman poca energía, además que con el uso sean duraderos y resistentes.

Un material de construcción es un elemento o sustancia que puede ser utilizado en una obra o proyecto que tiene unas características físicas, químicas y mecánicas que deben ser conocidas e identificadas por el ingeniero civil para su correcta utilización en un proyecto de ingeniería.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES.

* Según su función en la obra, los materiales de construcción se clasifican en: resistentes, aglomerantes y auxiliares. Los materiales resistentes son los que soportan el peso de la obra y los ataques meteorológicos o los provocados por el uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.). Los materiales aglomerantes son los que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones adecuadas a su función (cemento, yeso, cal, etc.). Por último, los materiales auxiliares son aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas, vidrios, pinturas, etc.)6

*Según su intervención: Pueden ser de cimentación, de estructura, de cobertura y de cerramiento.

* Según su origen:Se pueden clasificar en dos grandes grupos:

6Michales S. Mamlouk, John P. Zaniewski, Materiales para ingeniería civil, 2ªedicion, Madrid 2009, PEARSON EDUCACION, S.A. pp 54-89

Materiales Metálicos

Son difíciles de conseguir en estado natural y aun así en estado natural no tienen las propiedades necesarias para comportarse acorde a la necesidad de ductilidad y tenacidad, por lo cual se desarrollaron aleaciones combinación de metales con otras sustancias que mejoran sus propiedades mecánicas.

A su vez los materiales mecánicos se dividen en dos subgrupos, los materiales ferrosos y los no ferrosos.

Los materiales ferrosos el metal base es el hierro el cual es combinado con otros materiales como níquel, fosforo entre otros los cuales en siderúrgicas se combinan formando materiales de mejores características.

Las aleaciones ferrosas se dividen en dos grupos

El primer grupo muy importante en la ingeniera son los aceros los cuales pueden ser de alta aleación o de baja aleación dependiendo de la cantidad otros elementos diferente a del hierro y del carbono.

El segundo grupo son las fundiciones son aleaciones con porcentajes de carbono entre el 2% y el 5% las cuales tienen temperaturas de fusión baja también

contienen silicio magnesio en porcentajes de del 2% al 4% y del 1% y en menor o baja proporción azufre y fosforo.

Materiales No Metálicos

Sólidos inorgánicos o materiales cerámicos se forman mediante un combinación de enlaces iónicos covalentes y por definición tienen cinco, seis y siete electrones de valencia.

Se han identificado cinco clases de materiales cerámicos (Ashby Y Jones, 1986):

1. Vidrios: Es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo7 que se encuentra en la naturaleza en forma de sílice, aunque también puede ser producido por el ser humano. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Colorful_bottle.jpg

2. Cerámicas:La cerámica es el arte de fabricar recipientes, vasijas, ladrillos, tejas y otros objetos de arcilla, u otro material cerámico el cual por la acción del calor sufre una transformación8.En recipientes de terracota, loza o porcelana. También es el nombre de estos objetos productos arcillosos utilizados en alfarería.Así mismo se pueden elaborar diferentes artículos que son usados de manera común en las construcciones y en los acabados de obras de ingeniería o de arquitectura ya que presentan características que permiten aislar el calor, resistencia en las conexiones eléctricas etc.

7Amorfo (del griego, prefijo a, negación, y la palabra morfo, forma; literalmente, sin forma.)8http://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1mica#Bibliograf.C3.ADa

Imágenes de Alfarería Ladrillo para mampostería.

http://es.wikipedia.org/wiki/Alfarer%C3%ADa http://edu.jccm.es/ies/losolmos/

3. Cerámica de gama alta: Sonsólidos inorgánicos altamente refinados utilizados para aplicaciones especiales en las que sus propiedades, no disponibles en otros materiales compensan el alto costo.

http://www.arqhys.com/ventajas-en-el-uso-de-los-pisos-de-ceramica-y-de-alfombra.html

4. Cemento Y hormigón.El cemento es una mezcla formada a partir de la interacción de diferentes materiales como la caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua.

El Hormigón, o concreto es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.9

http://www.arqhys.com/construccion/cemento-usos.html http://civilgeeks.com/2011/03/15/hormigon

5. Rocas. En geología se le denomina roca a la asociación de uno o varios minerales10, esta suele ser natural, inorgánica, heterogénea, que presenta una composición química indeterminada, de forma irregular, el cual es el resultado de la interacción de los procesos geológicos.

Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos.11

9http://es.wikipedia.org/wiki/Hormigon10http://es.wikipedia.org/wiki/Roca11http://es.wikipedia.org

http://esonaturality.blogspot.com/2012/01/rocas-sedimentarias-evaporiticas.html

Minerales.Se llama mineral a la sustancia natural, homogénea, inorgánica, de composición química definida.12 Este material presenta una disposición ordenada de los átomos y de los elementos de los cuales compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas, conocidas como caras. Si el mineral ha crecido sin interferencias, pueden generarse formas geométricas características, conocidas como cristales.13

http://es.wikipedia.org/wiki/Minerales#mediaviewer/Archivo:Different_minerals.jpg

12http://es.wikipedia.org/wiki/Minerales13http://es.wikipedia.org/wiki/

Sólidos Orgánicos:

Compuestos por largas cadenas de átomos de carbono con enlaces covalentes, formando moléculas a partir de hidrogeno, carbono y varias sustancias radicales como los hidrocarburos.

Se pueden clasificar en cómo sigue Ashby y Jones, 1986):

1. Termoplásticos: como el asfalto que es un derivado del petróleo, tienen la característica de fundirse al calentarse convirtiéndose en un material viscoso. Otros termoplásticos usados en la ingeniería son el polietileno y el polipropileno usado en la fabricación de tuberías de desagüe y manejo de aguas, otros son usados en la fabricación de elementos cotidianos como recipientes plásticos, o envases para alimentos, también está el politetraflurotileno (teflón).

2. Los plásticos termoestables: compuestos que no se ablandan al calentarse, como la formica aunque estos son más quebradizos.

3. Los elastómeros o gomas: los cuales tienen la propiedad de cambiar de forma bajo la acción de una carga y una vez retirada esta vuelve a su condición original, se destacan para ingeniería el poli-isopreno que es una goma natural y el policropreno (Neopreno) usado en los apoyos de puentes.

Los materiales Naturales, los cuales en si se refieren a los que crecen en forma de planta como por ejemplo la madera que es muy usada en la construcción y en las grandes obras de ingeniería.

http://www.preguntaleasherwin.cl/2011/%C2%BFcomo-proteger-y-mantener-las-superficies-de-madera/

¿QUE ES UNA EDIFICACIÓN O UNA OBRA CIVIL Y CUALES SON SUS ETAPAS?

Las obra civiles pueden llamarse obras públicas aunque en la historia, el objetivo no era propiamente el de ofrecer un beneficio público, ya que en realidad todas las tecnologías y los avances en el área de la construcción buscaban era un beneficio militar ya que los estados centraban todo su interés en las estrategias militares.

“El concepto de obra civil se utiliza para designar a aquellas obras que son el resultado de la ingeniería civil y que son desarrolladas para beneficio de la población de una nación porque algunos de los objetivos de las mismas son la organización territorial y el aprovechamiento al máximo del territorio.”14

Y aunque en términos generales se habla de lo mismo, una edificación está definida de la siguiente manera:

“Se utiliza el término edificación para definir y describir a todas aquellas construcciones realizadas artificialmente por el ser humano con diversos pero específicos propósitos. Las edificaciones son obras que diseña, planifica y ejecuta el ser humano en diferentes espacios, tamaños y formas, en la mayoría de los casos para habitarlas o usarlas como espacios de resguardo. Las edificaciones más comunes y difundidas son los edificios habitacionales, aunque también entran en este grupo otras edificaciones tales como los templos, los monumentos, los comercios, las construcciones de ingeniería, etc.”15

Antes de dar inicio a cualquier proyecto de construcción de una obra civil, debe haberse hecho un estudio de muchos factores importantes que deben tenerse en cuenta antes y no después ni durante la ejecución de la obra. Lo primero que debe hacerse es un estudio del terreno puesto que de acuerdo al terreno, conocemos la capacidad que tiene de soportar cargas, que tipo de cimentaciones deberían hacerse para dicho suelo o que tan costoso sale el proceso de excavación (si el suelo es muy rocoso el precio aumenta) y se podrá saber que tanto se podrían aprovechar los mismos materiales de la zona.

14

15

Debe hacerse un estudio topográfico que permita obtener datos para tener ubicaciones precisas en los diseños de la obra y al momento de ejecutar el proyecto.

Además, es importante tener en cuenta el factor climático ya que hay ciertas obras que no deben hacerse en época de lluvia o que podrían representar un riesgo para la obra o sus obreros en caso de hacerse en dicha época.

Otro estudio que debe tenerse en cuenta es el estudio económico, en el caso de una edificación de vivienda, es necesario hacer un estudio económico que permita saber si las personas tienen capacidad adquisitiva, a que estratos estaría dirigido, si estas personas en ese momento de la economía podrían adquirir su vivienda, en resumen; saber si el proyecto es viable o no lo es.

Después de estos estudios previos se realizan los diseños, sobre los cuales se buscan los permisos legales y ambientales de toda obra (uso de suelos, delineamientos, inspección de planeación municipal, licencia de construcción, uso de aguas, etc.) se hace una planificación de métodos de trabajo de acuerdo a los recursos disponibles, se hace un PDT (plan de trabajo) donde se especifiquen los plazos parciales y totales para la obra. Se realizan contrataciones de personal, arriendo o alquiler de equipos si fuera necesario y compra de materiales. Teniendo listas todas estas cosas, puede darse inicio al proceso constructivo que es el siguiente:

1. Replanteo: Marcaciones del terreno sobre los planos previamente elaborados, se adecua el terreno dejándolo al nivel de acuerdo a las necesidades de la obra.

2.Excavación: En primera instancia, es necesario eliminar la capa de tierra vegetal superficial que es la menos resistente y cuyo espesor es muy variable.

En este proceso debe tenerse en cuenta la resistencia de los terrenos a ser removidos. Desde este punto de vista se distinguen:

· Terrenos sueltos. (arena, humus, limo ligero, cascajo fino) que se excavan fácilmente con palas únicamente. Este terreno es considerado como malo para construir.

· Terrenos de mediana consistencia. (limo, greda) cuya excavación hay que hacerla con pala y azadón.

· Terrenos compactos. (Arcilla, marga*) que sólo se disgregan a golpes de azadón y pica.

* Marga: Roca que se compone de arcilla y carbohidratos de cal. Se emplea como abono en terrenos poco arcillosos.

· Roca Cuarteada. (Pizarras y rocas hendidas por los agentes atmosféricos). Paraexcavarlos se requieren palancas y cuñas.

· Roca Dura. (Arenisca, caliza, conglomerados, etc) han de ser removidos con maquinaria pesada como máquinas excavadoras.

3. Cimientos: Al finalizar las excavaciones, se realiza este paso. Las cimentaciones soportan las cargas del suelo, tanto las muertas (de la propia edificación) como las vivas (personas, vehículos, todo lo que tenga movimiento). Hay diferentes tipos de cimentación.

·Cimentaciones superficiales: Situados a poca profundidad, generalmente porque los suelos son resistentes.

·Cimentaciones profundas: Cuando el suelo encargado de recibir las cargas es poco resistente.

·Cimentaciones combinadas: Ambas condiciones.

4.Sobre cimientos: Es la construcción de bloques de concreto reforzado y sirven como vigas de amarre y debe construirse a lo largo de toda la cimentación.

5.Impermeabilización: Son protecciones que evitan que el cimiento sufra de humedad en los sobre cimientos que lo deterioran.

Una obra civil es un proyecto y cuenta con unas etapas o proceso para ser construido.

1. Identificación de una necesidad: todo proyecto de ingeniería se piensa se imagina por una necesidad que se evidencia, ejemplo un proyecto de vivienda se planea por que las personas necesitan un lugar donde vivir, la construcción de una presa por la necesidad de energía de la sociedad, la construcción de un hospital porque se necesita atender medicamente a las personas, un muro de contención por que se busca garantizar que una ladera o montaña no se derrumbe y afecte alguna otra estructura o incluso poner la vida de las personas en riesgo.

2. Evaluación: etapa en la cual se definen posibilidades y alternativas para solucionar dicha actividad.

3. Factibilidad: etapa en la cual se define lo viable de cada alternativa de solución a la necesidad, se determina la mejor opción de solución desde un punto de vista, que puede ser económico, técnico o incluso político.

4. Para la ejecución del proyecto es necesario considerar el factor económico seguramente sin recursos no sea posible construir o edificar el proyecto.

5. Diseño: en esta etapa el profesional con conocimientos en el área plasma la alternativa seleccionada para solucionar la necesidad detectada, en esta etapa se debe conocer la información completa de los estudios previos de topografía, suelos, geología y geotecnia, permisos ambientales, aspectos legales y de permisos, viabilidad en sitio de la construcción, incluso estudios hidrológicos, de viento y efectos sísmicos que puedan afectar la estructura, dependiendo la estructura a construir.

6. Licitación en caso que no sea autoconstrucción y la construcción misma3.

La construcción suele dividirse en algunas actividades:

a. Localización y replanteo: se ubican los ejes de la estructura o sedemarca en el sitio donde se va a construir

b. Cimentación: existen dos tipos superficiales y profundas y se encargan de transmitir las cargas de la estructura al suelo de fundación.

c. Construcción de la estructura: existen diversos sistemas estructurales, pórticos en concreto, en acero, en mampostería, madera, guadua. Etc.

d. Acabados, y detalles, incluye cerámicas, pintura, ventanearía, dotaciones mobiliarias, etc.

7. Puesta en marcha del proyecto: en esta etapa se pone en funcionamiento la obra que debe satisfacer la necesidad que inspiro su construcción.

8. Operación Y mantenimiento, una estructura es pieza funcional que debe recibir un mantenimiento debido a que recibe un uso, ese desgasta, elementos como acabados se dañan, fuerzas como el viento, el agua o un sismo la pueden afectar y hay que mantenerla funcionando correctamente.

9. Abandono: toda estructura se diseña para un periodo de tiempo no se considera en el diseño que va a durar para siempre, a esto se le llama la vida útil de la estructura y como todo tiene un final, en ese momento la estructura puede verse sometida al abandono o a la destrucción de la misma.

¿QUE ES EL HORMIGON HIDRAULICO Y CUALES SON SUS COMPONENTES Y QUE PROPORCION PUEDEN TENER?

“El hormigón es una mezcla íntima y homogénea de áridos finos, áridos gruesos, un aglomerante y agua en las debidas proporciones para que fragüe y endurezca. En el momento de su amasado, puede añadírsele otros productos o materiales para mejorar alguna de sus características determinadas.”16

Los componentes son básicamente dos: agregados y pasta.

La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua.

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaño de partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.17

El hormigón hidráulico o concreto, tiene como característica principal su resistencia en los esfuerzos de compresión, aunque… tiene falencias en esfuerzos de tracción, debido a esto generalmente se usa con armaduras de acero, haciendo de esta estructura, mucho másresistente, durable, incombustible y que requiere escaso mantenimiento.

Hormigón hidráulico se define como la mezcla homogénea de un agregado fino, un agregado grueso, un material cementante y agua, con el desarrollo de la tecnología se han ido adicionando otros compuestos llamados aditivos.

Componentes

Cemento: es una sustancia que tiene la propiedad de pegar de adherirse a las sustancias con las que tiene contacto, y mantener esta unión.

16

17

Imagen :http://sctarquitectura.blogspot.com/2009/08/hormigones-americanos.html

Composición química del cemento

El cemento es el resultado de un proceso de fabricación es decir no es un material natural pero al ser el resultado de la mezcla y proceso de varios elementos minerales conocidos.

“Químicamente se define el cemento portland como una mezcla de composición heterogénea, finamente pulverizada, cuyos componentes esenciales son:”18

Tabla N° 1 los compuestos del cemento

TIPOS DE CEMENTO

18Libia Gutiérrez de López, El Concreto y otros materiales para la construcción, Manizales 2009, universidad nacional de

Colombia. Pp. 38.

Aunque existen varios tipos de cemento en Colombia solo se comercializan los tipos portland también están:

Cemento Portland : obtenido de la pulverización del clinker.

Cemento Portland puzolanico: obtenido de la pulverización del clinker con puzolanas.

Cemento Portland de escoria de alto horno: obtenido de la pulverización del clinker mezclado con escoria de alto horno y adicionando sulfato de calcio.

Cemento Siderurgico: producto de la pulverización de clinker portland, cemento, y escoria.

Cemento aluminoso: constituido por aluminato de calcio.

El cemento portland es dividido en 5 tipos Según Ing. José Gabriel Gómez, en su libro “materiales Para Ingeniería civil”19[2]

“Se estable una composición potencial del cemento, dado que estos compuestos no se encuentran realmente aislados, basada en formulas desarrolladas por el químico francés R:H Bogue y que se fundamentan en el contenido de óxidos del cemento, es muy importante anotar que las fórmulas de Bogue fueron desarrollados para cemento Portland sin ningún tipo de adiciones distintas al yeso que actuaría como regulador del fraguado, por lo cual no son aplicables a ningún tipo de adición, cementos que actualmente son los de producción corriente. En la Tabla N°2.2 se muestra la composición potencial para diferentes tipos de cemento portland, como también un análisis característico de óxidos en un cemento típico:”

19José Gabriel Gómez, Materiales para ingeniería civil, Bogotá Ed, 1998 Publicaciones Ingeniería Universidad Nacional, Pág. 42-44.

Cada porcentaje de compuesto da unas características específicas al comportamiento del concretoC3S Silicato tricalcico: elevado calor de hidratación.

Silicato Bicalcico C2S: hace más resistente al concreto contra ataques químicos.

C3A Aluminato tricalcico (C3A) elevado calor de hidratación, rápido fraguado yalcanza alta resistencia en corto plazo.(C4AF) Ferroaluminatotetracalcico.

¿QUE ES EL HORMIGÓN ASFÁLTICO Y CUALES SON SUS COMPONENTES Y QUE PROPORCIONES PUEDEN TENER?

El hormigón asfáltico es un material usado principalmente en los proyectos de construcción de vías, pavimentos y aparcamientos. Comúnmente es llamado asfalto de manera sencilla ya que su nombre técnico “bituminosa de concreto asfáltico” en realidad no es usado en la cotidianidad.

Fabricación:El hormigón asfáltico se fabrica de la mezcla de asfalto y agregado de varias maneras:

Mezclas asfálticas de hormigón es producido por el calentamiento del ligante asfáltico para reducir su viscosidad, y el agregado de secado para eliminar la humedad de la misma antes de la mezcla. La mezcla se realiza generalmente con el agregado de alrededor de 300 ° F (aproximadamente 150 ° C) para el asfalto virgen y 330 ° F (166 ° C) para los polímeros modificados de asfalto y el cemento asfáltico a 200 ° F (95 ° C).

La pavimentación y compactación debe realizarse mientras el asfalto es lo suficientemente caliente. En muchos países de pavimentación se limita a los meses de verano porque en invierno la base compactada se enfriará el asfalto mucho antes de que se haya compactada. Es la forma de hormigón asfáltico más comúnmente utilizada en las aceras de gran tráfico como las relativas a las principales autopistas, pistas de carreras y campos de aviación.

Mezcla de asfalto caliente de hormigón (comúnmente abreviado como WMA o WAM en inglés) se produce mediante la adición de cualquiera de las zeolitas, ceras o emulsiones de asfalto para la mezcla. Esto permite significativamente temperaturas más bajas de mezcla y lo que se traduce en un menor consumo de combustibles fósiles, lo que exime a menos dióxido de carbono, los aerosoles y vapores. No sólo son las condiciones de trabajo mejorado, pero la parte inferior de la temperatura por la que se lleva también a la disponibilidad más rápida de la superficie de uso, lo cual es importante para los sitios de construcción con los horarios críticos. El uso de estos aditivos en la mezcla de asfalto en caliente, puede permitirse el lujo fácilmente que la compactación y pavimentación se realice en de clima frío.

Mezcla de hormigón asfáltico en frío, es producido por la emulsión de asfalto en agua con (jabón, esencialmente) antes de mezclarse con el agregado. Si bien en su estado de emulsión el asfalto es menos viscoso y la mezcla es fácil de trabajar y compactar. La mezcla en frío se usa comúnmente como material para parches y en caminos con poco tráfico.

Cut-back hormigón asfáltico se produce por la disolución de la carpeta en el queroseno u otra fracción ligera del petróleo antes de mezclarse con el agregado. Si bien en su estado disuelto el asfalto es menos viscoso y la mezcla es fácil de trabajar y compactar. Después de la mezcla está previsto que se evapore más rápido.”20

20http://construcciononline.com/hormigon-asfaltico.html

CONCLUSIONES

A través de este trabajo pudimos conocer los conceptos fundamentales de los Materiales de Ingeniería, comenzando desde la parte más elemental y que compone a todo el universo: el átomo.

Conocimos el concepto de materia, su composición, sus características, sus estados y sus propiedades.

Hemos podido conocer que es un material de construcción y como se clasifican, lo que nos enseñó lo importante que es conocerlos para de esta manera darle el mejor uso de acuerdo en el desarrollo de las obras de ingeniería y estar acorde a las necesidades de cada construcción.

Se logró también identificar las etapas en un proceso constructivo con tareas previas a cada proyecto de edificación lo cual permite hacer una visualización de lo que sería el ejercicio de nuestra carrera.

Se habló puntualmente del material más común y más utilizado en cualquier edificación como lo es el hormigón, tanto el hidráulico como el asfaltico y conocimos sus componentes, sus usos, sus cualidades, sus propiedades y las proporciones que debe tener en cada caso específico.

Se logró dar inicio al proceso de aprendizaje en el área de Materiales, lo que permitió comprender la importancia que tiene en nuestra formación como ingenieros el conocer lo que sería nuestro principal recurso: Los Materiales.

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